Lo que debe saber sobre los rodamientos

Lo que debe saber sobre los rodamientos

Un balanceo cojinete es un componente mecánico de precisión que cambia la fricción por deslizamiento entre el eje en funcionamiento y el asiento del eje en fricción por rodadura, reduciendo así las pérdidas por fricción. Los rodamientos generalmente constan de cuatro partes: aro interior, aro exterior, elementos rodantes y jaula. La función del anillo interior es cooperar con el eje y girar junto con el eje; la función del anillo exterior es cooperar con el asiento del rodamiento y desempeñar un papel de soporte; el elemento rodante es Debido a que la jaula distribuye uniformemente los elementos rodantes entre el aro interior y el aro exterior, su forma, tamaño y número afectan directamente el rendimiento y la vida útil del rodamiento; la jaula puede distribuir uniformemente los elementos rodantes y guiarlos para que giren para lubricación.

Los cinco componentes de los rodamientos son: aro interior, aro exterior, elementos rodantes, jaula y grasa. Los rodamientos generalmente constan de cuatro componentes: aro interior, aro exterior, elementos rodantes y jaula. Además, los lubricantes tienen un gran impacto en el rendimiento de los rodamientos, por lo que a veces se considera que los lubricantes son el quinto componente más importante de los rodamientos. Los componentes de los rodamientos tienen las siguientes funciones:

  • El anillo interior suele encajar perfectamente con el eje y gira con el eje.

  • El anillo exterior normalmente coopera con el orificio del asiento del rodamiento o con la carcasa del componente mecánico para desempeñar un papel de soporte. Sin embargo, en algunas aplicaciones, el anillo exterior gira y el anillo interior está fijo, o tanto el anillo interior como el exterior giran.

  • Los elementos rodantes se disponen uniformemente entre el aro interior y el aro exterior con ayuda de la jaula. Su forma, tamaño y cantidad afectan directamente la capacidad de carga y el rendimiento del rodamiento.

  •  La jaula separa uniformemente los elementos rodantes, guía los elementos rodantes para que se muevan en la vía correcta y mejora la distribución de la carga interna y el rendimiento de lubricación del rodamiento.

Rodamientos

Anillos de rodamientos

(1) Anillo interior: el anillo del rodamiento con la pista de rodadura en la superficie exterior.
(2) Anillo exterior: el anillo del rodamiento con pista de rodadura en la superficie interior.
(3) Aro interior cónico: el aro interior de los rodamientos de rodillos cónicos.
(4) Anillo exterior cónico: el anillo exterior de Rodamientos de rodillos cónicos.
(5) Anillo interior cónico de doble pista de rodadura: un anillo interior de rodamiento de rodillos cónicos con pistas de rodadura dobles.
(6) Anillo exterior cónico de doble pista de rodadura: un anillo exterior de rodamiento de rodillos cónicos con pistas de rodadura dobles.
(7) Anillo interior ancho: Un anillo interior de rodamiento que se ensancha en uno o ambos extremos para mejorar la guía del eje en su orificio interior o para proporcionar una posición suplementaria para instalar sujetadores o sellos.
(8) Aro interior bloqueado: aro interior de rodamiento ranurado de bolas al que se le ha quitado todo o parte del hombro.

Anillos de rodamientos

(9) Anillo exterior bloqueado: A rodamiento ranurado anillo exterior sin todo o parte del hombro.
(10) Anillo exterior estampado: una férula que está estampada a partir de una placa de metal delgada y sellada en un extremo (anillo exterior estampado sellado) o abierta en ambos extremos, generalmente apuntando al anillo exterior del radial. rodamiento de agujas.
(11), Anillo exterior de brida: Anillo exterior del rodamiento con brida.
(12) Anillo exterior de alineación: Un anillo exterior con una superficie exterior esférica para adaptarse al desplazamiento angular permanente entre su eje y el eje del asiento del rodamiento.
(13) Alineación del anillo del asiento exterior: La férula utilizada para alinear el anillo exterior y el orificio del asiento tiene una superficie interior esférica que coincide con la superficie exterior esférica del anillo exterior.
(14) Superficie esférica exterior: la superficie exterior del aro exterior del rodamiento es parte de la superficie de la bola.
(15). La nervadura en la parte delantera del anillo exterior cónico: la nervadura en la parte delantera de la pista del anillo exterior cónico se utiliza para guiar el rodillo y soportar el empuje de la cara extrema grande del rodillo.
(16) Anillo de retención medio: Un anillo de rodamiento con pistas de rodadura dobles, como la nervadura integral media de un anillo interior cónico de pista de rodadura doble.

Fabricación de aros para rodamientos.

(1) Forjando: Durante el proceso de forjado, la quema excesiva, el sobrecalentamiento, el agrietamiento interno de los carburos de la red, etc. reducirán la dureza y resistencia de la férula. Por lo tanto, la temperatura de procesamiento, el calentamiento circulante y las condiciones de disipación de calor posteriores a la forja (como el enfriamiento por aspersión) siempre deben controlarse estrictamente. Especialmente después del forjado final de tipos de casquillos más grandes, no se deben amontonar aquellos con una temperatura superior a 700°C.

(2) Tratamiento térmico: La estrecha vigilancia de los equipos de tratamiento térmico es una tarea importante en el taller. Monitoreo de confiabilidad del equipo. Los equipos importantes de control de temperatura, como instrumentos y termopares, deben monitorearse de cerca para garantizar datos de medición precisos y confiables; aquellos con errores excesivos deben ser reemplazados de manera oportuna, y está estrictamente prohibido operar mientras esté enfermo.

ENTRENAMIENTO DE CALOR

(3) Monitoreo del proceso de molienda.. Los anillos de rodamiento importados terminados no pueden tener quemaduras ni grietas por pulido, especialmente la superficie de contacto del cono del impulsor del anillo interior no debe tener quemaduras. Si las férulas están encurtidas, se deben inspeccionar completamente para eliminar los productos quemados. Los que están gravemente quemados no se pueden reparar y los que no se reparan deben desecharse. No se permite la entrada en el proceso de montaje de anillos con quemaduras por esmerilado.

(4) Gestión de identificación. Después de almacenar el acero y antes de rectificar la férula, cada proceso debe gestionarse estrictamente y se deben distinguir estrictamente dos materiales y productos diferentes, GCR15 y GCR15SIMN.

Instalación de anillos de rodamientos.

Al instalar anillos de rodamiento, se debe prestar especial atención a la secuencia de instalación. Los rodamientos de precisión también deben prestar atención a los extremos positivo y negativo. Instalarlos al revés provocará un desequilibrio dinámico y afectará el rendimiento del rodamiento.

Elemento rodante

El elemento rodante es el elemento central del rodamiento. Debido a su existencia, existe fricción de rodadura entre las superficies móviles relativas. Los tipos de elementos rodantes incluyen bolas, rodillos cilíndricos, rodillos cónicos, rodillos de agujas, etc. Los elementos rodantes de los rodamientos incluyen principalmente bolas y rodillos de acero.

Estructura básica de los rodamientos.

El principio de funcionamiento de los rodamientos desarrollados a partir de rodamientos deslizantes es reemplazar la fricción por deslizamiento con fricción por rodadura. Generalmente se componen de dos aros, un conjunto de elementos rodantes y una jaula. Son muy versátiles, estandarizados y altamente serializados. Piezas de alta base mecánica. Dado que cada máquina tiene diferentes condiciones de trabajo, se plantean diversos requisitos para los rodamientos en términos de capacidad de carga, estructura y rendimiento. Por este motivo, los rodamientos deben tener distintas estructuras. Sin embargo, la estructura más básica se compone de aro interior, aro exterior, elementos rodantes y jaula. Las funciones de varias partes de los rodamientos son:

Para los rodamientos radiales, el aro interior suele estar ajustado con el eje y corre junto con el eje, y el aro exterior suele ser un ajuste de transición con el asiento del rodamiento o el orificio de la carcasa mecánica para desempeñar un papel de soporte. Sin embargo, en algunos casos, el anillo exterior también está funcionando y el anillo interior está fijado para desempeñar una función de soporte, o tanto el anillo interior como el anillo exterior están funcionando al mismo tiempo. Para los rodamientos de empuje, el anillo del eje encaja perfectamente con el eje y se mueve juntos, y el anillo del asiento es un ajuste de transición con el asiento del rodamiento o el orificio de la carcasa mecánica y desempeña una función de soporte. Los elementos rodantes (bolas de acero, rodillos o rodillos de agujas) suelen estar dispuestos uniformemente entre los dos aros del rodamiento con la ayuda de una jaula para el movimiento de rodadura. Su forma, tamaño y número afectan directamente a la capacidad de carga y al rendimiento del rodamiento. Además de separar uniformemente los elementos rodantes, la jaula también puede guiar la rotación de los elementos rodantes y mejorar el rendimiento de lubricación interna del rodamiento.

Clasificación de rodamientos

Clasificación por tipo de estructura de rodamientos.

Los rodamientos se dividen en: según la dirección de carga o ángulo de contacto nominal que pueden soportar:

1) Rodamientos radiales: rodamientos utilizados principalmente para soportar cargas radiales, con ángulos de contacto nominales de 0 a 45. Según los diferentes ángulos de contacto nominales, se dividen en: rodamientos de contacto radial: rodamientos radiales con un ángulo de contacto nominal de 0; Rodamientos centrípetos de contacto angular: rodamientos radiales con un ángulo de contacto nominal superior a 0 a 45.

2) Rodamientos de empuje: rodamientos utilizados principalmente para soportar cargas axiales, con ángulos de contacto nominales superiores a 45 a 90. Según los diferentes ángulos de contacto nominales, se dividen en: Rodamientos de contacto axial: rodamientos de empuje con un ángulo de contacto nominal de 90° ; Rodamientos axiales de contacto angular: rodamientos axiales con un ángulo de contacto nominal superior a 45 pero inferior a 90°.

Según el tipo de elemento rodante

1) Rodamiento de bolas: el elemento rodante es de bolas.

2) Cojinete de rodillos. Los elementos rodantes son rodillos. Según el tipo de rodillo, los rodamientos de rodillos se dividen a su vez en: rodamientos de rodillos cilíndricos: rodamientos en los que el elemento rodante es un rodillo cilíndrico y la relación entre la longitud y el diámetro del rodillo cilíndrico es menor o igual a 3; Rodamientos de agujas: rodamientos en los que el elemento rodante es un rodillo de agujas. La relación entre la longitud y el diámetro del rodillo de agujas es superior a 3, pero el diámetro es inferior o igual a 5 mm; rodamientos de rodillos cónicos: rodamientos en los que el elemento rodante es un rodillo cónico; rodamientos de rodillos a rótula, uno por uno Los elementos rodantes son rodamientos de rodillos a rótula.

Función de alineación de rodamientos

1) Cojinete de alineación: la pista de rodadura es esférica y puede adaptarse a la desviación angular y al movimiento angular entre las líneas del eje de las dos pistas de rodadura;

2) Cojinetes no alineadores (cojinetes rígidos): cojinetes que pueden resistir la desviación angular de la línea central del eje entre las pistas de rodadura.

Rodamientos según el número de filas de elementos rodantes.

1) Rodamiento de una hilera: rodamiento con una hilera de elementos rodantes;

2) Rodamientos de dos hileras: rodamientos con dos hileras de elementos rodantes;

3) Rodamientos de varias hileras: rodamientos con más de dos hileras de elementos rodantes, como los rodamientos de tres y cuatro hileras.

Rodamientos según si se pueden separar

1) Cojinetes separables – cojinetes con partes separables;

2) Rodamientos no separables: rodamientos en los que los anillos no se pueden separar libremente una vez finalmente ensamblados.

Rodamientos según su forma estructural

Por ejemplo, si hay una ranura de llenado, si hay un anillo interior y exterior y la forma de la férula, la estructura de la nervadura e incluso si hay una jaula, etc.) también se pueden dividir en múltiples tipos estructurales.

Clasificación según el tamaño de los rodamientos.

(1) Rodamientos en miniatura: rodamientos con un rango de diámetro exterior nominal inferior a 26 mm;
(2) Rodamientos pequeños: rodamientos con un diámetro exterior nominal que oscila entre 28 y 55 mm;
(3) Rodamientos de tamaño pequeño y mediano: rodamientos con diámetros exteriores nominales que oscilan entre 60 y 115 mm;
(4) Rodamientos medianos y grandes: rodamientos con un diámetro exterior nominal que oscila entre 120 y 190 mm.
(5) Rodamientos grandes: rodamientos con diámetros exteriores nominales que oscilan entre 200 y 430 mm;
(6) Cojinetes extra grandes: cojinetes con un rango de diámetro exterior nominal de 440 mm o

Proceso de fabricación de rodamientos.

Debido a los diferentes tipos, tipos estructurales, niveles de tolerancia, requisitos técnicos, materiales y tamaños de lote de rodamientos, sus procesos de producción básicos no son exactamente los mismos.

Proceso de fabricación de componentes de rodamientos:

(1) El proceso de procesamiento de la férula: el procesamiento de los anillos interior y exterior del rodamiento varía según la materia prima o la forma en blanco. Los procesos previos al torneado se pueden dividir en los siguientes tres tipos. Todo el proceso de procesamiento es: Material de varilla o material de tubería (algunas barras deben forjarse, recocerse y normalizarse) —- procesamiento de torneado —- tratamiento térmico —- procesamiento de rectificado —- rectificado o pulido fino —- inspección final de piezas —- Inoxidable—-Almacenamiento—-(para ensamblar juntos)

(2) El proceso de procesamiento de bolas de acero. El procesamiento de las bolas de acero también varía según el estado de las materias primas. El proceso previo a triturar o pulir la bola se puede dividir en los siguientes tres tipos. El proceso antes del tratamiento térmico también se puede dividir en los dos tipos siguientes, y todo el proceso de procesamiento es: Punzonado en frío de barras o alambres (algunas barras deben perforarse con anillos y recocerse después del punzonado en frío) – Molienda áspera y frustrante , molienda suave o bola fotográfica – –Tratamiento térmico—-Molienda dura—-Molienda fina—-Molienda o molienda de precisión—-Agrupación de inspección final—-Prevención de oxidación, embalaje—-Almacenamiento .

(3) Procesamiento de rodillos. El procesamiento de los rodillos varía según las materias primas. El proceso previo al tratamiento térmico se puede dividir en los dos tipos siguientes. Todo el proceso de procesamiento es: procesamiento de torneado de barras o descabezado y encordado en frío de alambrón. Correa anular y rectificado suave —- tratamiento térmico —- puntos blandos —- diámetro exterior del rectificado rugoso —- cara del extremo del rectificado rugoso —- cara del extremo del rectificado final —- diámetro exterior del rectificado fino —- diámetro exterior del rectificado final —- grupo de inspección final —- prevención de oxidación, embalaje —- almacenamiento (para ensamblar).

(4) El proceso de procesamiento de la jaula. El proceso de procesamiento de la jaula se puede dividir en las dos categorías siguientes según la estructura de diseño y las materias primas:

1) Chapa → corte [1] → punzonado → estampado → conformado y acabado → decapado o granallado o pulido de hilo → inspección final → prevención de oxidación, embalaje → almacenamiento (para ensamblar como un conjunto)

2) El proceso de procesamiento de la jaula sólida: El procesamiento de la jaula sólida varía según las materias primas o la rugosidad. Antes de girar, se puede dividir en los siguientes cuatro tipos de espacios en blanco. Todo el proceso de procesamiento es: barra, tubo Materiales, piezas forjadas, piezas fundidas—-diámetro interior del automóvil, diámetro exterior, cara final, biselado—-perforación (o trefilado, mandrinado)—-decapado—-inspección final—-prevención Óxido, embalaje— -almacenamiento .

Proceso de montaje de rodamientos:

Las piezas de rodamientos, como aros interiores, aros exteriores, elementos rodantes y jaulas, etc., después de pasar la inspección, ingresan al taller de montaje para su montaje. El proceso es el siguiente: desmagnetización y limpieza de piezas → selección de grupo de tamaño de canal de rodadura (ranura) interior y exterior → conjunto de ensamblaje → verificación de holgura → jaula de remaches → inspección final → desmagnetización, limpieza → prevención de oxidación, embalaje → colocación en el almacén del producto terminado ( embalaje, envío).

Características de los rodamientos.

En comparación con los rodamientos deslizantes, los rodamientos tienen las siguientes ventajas:

(1) El coeficiente de fricción de los rodamientos es menor que el de los rodamientos deslizantes y la eficiencia de transmisión es alta. Generalmente, el coeficiente de fricción de los rodamientos es de 0.08 a 0.12, mientras que el coeficiente de fricción de los rodamientos es de sólo 0.001 a 0.005;

(2) Los rodamientos están hechos de acero para rodamientos y se someten a un tratamiento térmico. Por lo tanto, los rodamientos no solo tienen altas propiedades mecánicas y una larga vida útil, sino que también pueden ahorrar metales no ferrosos relativamente costosos utilizados en la fabricación de rodamientos deslizantes;

(3) El juego interno del rodamiento es muy pequeño y la precisión del procesamiento de cada pieza es alta. Por tanto, la precisión operativa es alta. Al mismo tiempo, se puede aumentar la rigidez del rodamiento mediante una precarga. Esto es muy importante para maquinaria de precisión;

(4) Algunos rodamientos pueden soportar cargas radiales y axiales, por lo que la estructura del soporte del rodamiento se puede simplificar;

(5) Debido a la alta eficiencia de transmisión de los rodamientos y la baja generación de calor, se puede reducir el consumo de aceite lubricante, lo que facilita el mantenimiento de la lubricación;

(6) Los rodamientos se pueden aplicar fácilmente al uranio en cualquier dirección del espacio.

Los rodamientos también tienen ciertas desventajas

Sin embargo, todo se divide en dos, y los rodamientos también tienen ciertas desventajas, principalmente:

(1) La capacidad de carga de los rodamientos es mucho menor que la de los rodamientos deslizantes del mismo volumen. Por tanto, el tamaño radial de los rodamientos es grande. Por lo tanto, los cojinetes deslizantes se utilizan a menudo en situaciones que soportan grandes cargas y requieren dimensiones radiales pequeñas y estructuras compactas (como los cojinetes del cigüeñal de los motores de combustión interna);

(2) La vibración y el ruido de los rodamientos son elevados, especialmente en las últimas etapas de uso. Por lo tanto, los rodamientos no son adecuados para ocasiones en las que se requiere alta precisión y no se permiten vibraciones. Generalmente, los cojinetes deslizantes son mejores.

(3) Los rodamientos son especialmente sensibles a materias extrañas como, por ejemplo, virutas de metal. Una vez que materia extraña ingresa al rodamiento, se producirán grandes vibraciones y ruidos intermitentes, que también pueden causar daños prematuros. Además, los rodamientos también son propensos a sufrir daños prematuros debido a inclusiones metálicas. Incluso si no se producen daños prematuros, la vida útil de los rodamientos tiene un cierto límite. En resumen, la vida útil de los rodamientos es más corta que la de los rodamientos deslizantes.

Sin embargo, en comparación con los rodamientos y los rodamientos deslizantes, cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, y cada uno tiene ciertas ocasiones aplicables. Por lo tanto, los dos no pueden reemplazarse completamente y cada uno se desarrolla en una determinada dirección y expande su propio campo. Sin embargo, debido a las extraordinarias ventajas de los rodamientos, los recién llegados tienden a ponerse al día. Los rodamientos se han convertido en el principal tipo de soporte de maquinaria y se utilizan ampliamente.

Jaula

La jaula, también conocida como jaula de rodamiento, se refiere a una parte del rodamiento que envuelve parcialmente todos o parte de los elementos rodantes y se mueve con ella para aislar los elementos rodantes y, por lo general, también guía los elementos rodantes y los mantiene dentro del rodamiento.

Material de la jaula

Cuando los rodamientos están en funcionamiento, la fricción por deslizamiento provoca su calentamiento y desgaste. Especialmente en condiciones de funcionamiento a alta temperatura, la acción de la fuerza centrífuga inercial intensifica la fricción, el desgaste y el calor. En casos severos, la jaula puede estar quemada o rota, provocando que el rodamiento no funcione correctamente. Por lo tanto, además de tener una cierta resistencia, el material de la jaula también debe tener buena conductividad térmica, pequeño factor de fricción, buena resistencia al desgaste, fuerte tenacidad al impacto, baja densidad y un coeficiente de expansión lineal cercano al de los elementos rodantes. Además, la jaula estampada debe resistir una deformación compleja por estampado y requiere que el material tenga buenas propiedades de procesamiento. Algunas jaulas con requisitos extremadamente altos también estarán recubiertas con una capa de plata. Los tipos de materiales de jaula incluyen: jaula de acero dulce/acero inoxidable, jaula de baquelita/plástico (nylon), jaula de latón/bronce/aleación de aluminio, etc.

Material de la jaula del rodamiento

Clasificación de métodos de fabricación:

jaula de fundición

Las materias primas de la jaula de fundición a presión son aleación de aluminio y latón. Las materias primas se funden y se vierten en el molde de fundición a presión de la máquina de fundición a presión, y la jaula se funde a presión de una sola vez. La puerta de fundición se gira en un torno.

1) La jaula está fundida directamente, lo que puede obtener una buena forma geométrica y precisión dimensional sin procesamiento mecánico y tiene una alta eficiencia de producción.

2) Después de la fundición a presión, el metal cristaliza y solidifica, con una estructura precisa, buena calidad superficial y resistencia al desgaste.

3) Alta tasa de utilización de material y costo reducido. Sin embargo, cuando se funde a presión una jaula de aleación de aluminio, se requiere equipo de gran tonelaje y el diseño y la fabricación del molde son complicados. Los bolsillos de la jaula se tensan fácilmente durante la fundición a presión. En condiciones en las que el rodamiento está sujeto a impactos, vibraciones y velocidades variables, es necesario mejorar aún más la calidad de la jaula fundida a presión.

Jaula fabricada mediante método de fundición de plástico.

Los plásticos de ingeniería granulados secados al vacío se colocan en un barril, se calientan mediante cables de resistencia y se funden hasta obtener un estado semilíquido. Presurizadas por un émbolo o un tornillo móvil, las materias primas semilíquidas se inyectan desde la boquilla al molde de formación del moldeo por inyección máquina. Después de aislarla, obtenga la jaula requerida después de enfriarla. Las características de su artesanía son:

1) La jaula está moldeada en un moldeo por inyección, lo que puede obtener una forma geométrica precisa y precisión dimensional y un bajo valor de rugosidad superficial sin procesamiento mecánico, y la eficiencia de producción es alta.

2) El molde y la pieza de plástico son fáciles de formar, el rodamiento es fácil de ensamblar y es fácil realizar el control automático.

3) La jaula de plástico tiene buenas propiedades como resistencia al desgaste, antimagnética y baja fricción. Sin embargo, debido a las deficiencias de deformación térmica, envejecimiento y fragilidad del propio plástico, así como a algunos problemas en la estructura de la jaula y el proceso de inyección de plástico, la aplicación de la jaula de plástico fundido es limitada.

Grasa

Grasa: Un semisólido espeso y grasoso. Se utiliza para lubricar y sellar las piezas de fricción de la maquinaria. También se utiliza en superficies metálicas para rellenar huecos y prevenir la oxidación. Compuesto principalmente de aceite mineral (o lubricante sintético) y espesante. Las principales funciones de la grasa es lubricación, protección y sellado. La gran mayoría de las grasas se utilizan para la lubricación y se denominan grasas antifricción. La grasa antifricción desempeña principalmente la función de reducir la fricción mecánica y prevenir el desgaste mecánico. Al mismo tiempo, también desempeña un papel protector al prevenir la corrosión del metal y al sellado y a prueba de polvo. Existen algunas grasas que se utilizan principalmente para evitar que el metal se oxide o corroa, llamadas grasas protectoras.

Lubricación de cojinetes

El principio de funcionamiento de la grasa es que el espesante mantiene el aceite donde necesita ser lubricado. Cuando hay carga, el espesante libera el aceite, proporcionando así lubricación. A temperatura ambiente y en estado estático, es como un sólido, capaz de mantener su forma sin fluir, y puede adherirse al metal sin deslizarse. A altas temperaturas o cuando se somete a fuerzas externas que superan un cierto límite, puede fluir como un líquido. Cuando la grasa es cortada por las piezas móviles de la maquinaria, puede fluir y lubricarse, reduciendo la fricción y el desgaste entre las superficies móviles. Cuando la acción de corte se detiene, puede volver a tener cierta consistencia. La especial fluidez de la grasa determina que pueda lubricarse en piezas que no son aptas para aceite lubricante. Además, al ser una sustancia semisólida, sus efectos sellantes y protectores son mejores que los del aceite lubricante.